人造卫星 宇宙速度 主讲：曾林海.

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1 人造卫星 宇宙速度 主讲：曾林海

2 讨论1:地面上的物体，怎样才能成为人造地球卫星呢？
300多年前，牛顿提出设想 A B C D O V0 以平抛运动为模型 的推理过程

3 由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律是：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力就是向心力。
一、人造卫星： 在地球上抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地面上，它将围绕地球旋转，成为一颗人造地球卫星。简称人造卫星。 由此可见，人造地球卫星运行遵从的规律是：卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的引力就是向心力。

4 方法一:对于靠近地面的卫星，可以认为此时的 r 近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出：
讨论2:近地面的卫星的速度是多少呢？ 方法一:对于靠近地面的卫星，可以认为此时的 r 近似等于地球半径R，把r用地球半径R代入，可以求出： 方法二:mg= G 这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的最低发射速度，叫做第一宇宙速度。

5 1、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速圆周运动）
二、宇宙速度 1、第一宇宙速度：v=7.9km/s (地面附近、匀速圆周运动） 2、第二宇宙速度：当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的吸引，不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。 3、第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度。

6 讨论3:线速度、角速度、周 期、向心加速度与半径的关系？
如何发射高轨道卫星？ 讨论3:线速度、角速度、周 期、向心加速度与半径的关系？

7 讨论4：发射高轨道卫星容易还是发射低轨道卫星容易？
虽然距地面高的卫星运行速度比靠近地面的卫星运行速度小，但是，向高轨道发射卫星却比向低轨道发射卫星要困难，因为向高轨道发射卫星，火箭要克服地球对它的引力做更多的功，所以高轨道卫星需要的发射速度比低轨道卫星的发射速度大。 最低的发射速度 最大的环绕速度 第一宇宙速度：v=7.9km/s

8 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期T＝２４ｈ
讨论5:什么是地球同步卫星？ 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期T＝２４ｈ 讨论6:地球同步卫星能否位于北京正上方某一确定高度h ？ 所有的同步卫星只能分布在赤道上方 的一个确定轨道上

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11 为了卫星之间不互相干扰，大约3°左右才能放置1颗，这样地球的同步卫星只能有120颗。可见，空间位置也是一种资源。

12 例题1 把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆 周运动，则距离太阳 越远的行星（ ） A 周期越小 B 线速度越小 C 角速度越小
越远的行星（ ） A 周期越小 B 线速度越小 C 角速度越小 D 加速度越小 B、C、D

13 例2：如图所示，a 、 b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于C的质量，下面说法中正确的是（ ）
B、.b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度 C、b、c的周期相等且大于a的周期 D、b、c的向心力相等且大于a的向心力 C

14 谢谢合作